package com.zhuang.tree.threadbinatytree;

public class ThreadBinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HeroNode root = new HeroNode(1, "tom");
        HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack");
        HeroNode node3 = new HeroNode(6, "lucy");
        HeroNode node4 = new HeroNode(8, "david");
        HeroNode node5 = new HeroNode(10, "jerry");
        HeroNode node6 = new HeroNode(14, "mery");


        // 二叉树，递归创建，手动创建
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);

        ThreadBinaryTree threadBinaryTree = new ThreadBinaryTree();
        threadBinaryTree.setRoot(root);
        threadBinaryTree.threadedNodes();

        HeroNode leftNode = node5.getLeft();
        HeroNode rightNode = node5.getRight();
        System.out.println("10号的前驱节点是" + leftNode);
        System.out.println("10号的后继节点是" + rightNode);

        threadBinaryTree.threadedList();


    }


}

// 定义ThreadBinaryTree 二叉树
class ThreadBinaryTree {
    private HeroNode root;
    // 创建当前节点的前驱节点的指针，实现线索化
    // pre总是保留一个节点
    private HeroNode pre = null;

    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    public void threadedNodes() {
        this.threadedNodes(root);
    }

    public void threadedList() {
        // 定义一个变量，存储当前遍历的节点 从root开始
        HeroNode node = root;
        while (node != null) {
            // 循环的leftType==1的节点，第一个找到的就是8节点
            // 后面随着遍历而变化 当leftType==1时，该节点是按照线索化处理后的有效节点
            while (node.getLeftType() == 0) {
                node = node.getLeft();
            }
            // 打印当前这个节点
            System.out.println(node);
            // 如果当前节点的右指针指向的是后继节点，就一直输出
            while (node.getRightType() == 1) {
                // 当前节点的右指针指向的是后继节点，就一直输出
                node = node.getRight();
                System.out.println(node);
            }
            // 替换遍历的节点
            node = node.getRight();
        }
    }


    /**
     * 二叉树进行线索化的方法
     *
     * @param node 当前需要线索化的节点
     */
    public void threadedNodes(HeroNode node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        // 线索化左子树
        threadedNodes(node.getLeft());

        // 线索化当前节点

        // 处理当前节点的前驱节点
        if (node.getLeft() == null) {
            // 让当前节点的左指针指向前驱节点
            node.setLeft(pre);
            // 修改当前节点的左指针类型，指向前驱节点
            node.setLeftType(1);
        }

        // 处理后继节点
        if (pre != null && pre.getRight() == null) {
            // 让当前节点的左指针指向前驱节点
            pre.setRight(node);
            // 修改当前节点的左指针类型，指向前驱节点
            pre.setRightType(1);
        }

        if (pre != null && pre.getRight() == null) {
            // 让前驱节点的右指针指向当前节点
            pre.setRight(node);
            // 修改前驱节点的右指针类型
            pre.setRightType(1);
        }
        // 每处理一个节点后，让当前节点就是下一个节点的前驱节点
        pre = node;
        // 在线索化右子树
        threadedNodes(node.getRight());
    }


    public void delNode(int no) {
        if (root != null) {
            // 如果只有一个root节点，这里立即判断root是不是就要删除的节点
            if (root.getNo() == no) {
                root = null;
            } else {
                root.delNode(no);
            }
        }
    }

    public void perOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.perOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空。无法遍历");
        }
    }

    public void infixOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空。无法遍历");
        }
    }

    public void postOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.postOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空。无法遍历");
        }
    }

    /**
     * 前序遍历
     *
     * @param no 查找no
     * @return HeroNode
     */
    public HeroNode preOrderSearch(int no) {
        if (root != null) {
            return root.perOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 中序遍历
     *
     * @param no 查找no
     * @return HeroNode
     */
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        if (root != null) {
            return root.infixOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 后序遍历
     *
     * @param no 查找no
     * @return HeroNode
     */
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
        if (root != null) {
            return root.postOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }

}

class HeroNode {
    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left;
    private HeroNode right;

    // 如果leftType==0 表示指向的是左子树 如果1表示前驱节点
    // 如果rightType==0 表示指向的是右子树，如果1表示后继节点
    private int leftType;
    private int rightType;

    public int getLeftType() {
        return leftType;
    }

    public void setLeftType(int leftType) {
        this.leftType = leftType;
    }

    public int getRightType() {
        return rightType;
    }

    public void setRightType(int rightType) {
        this.rightType = rightType;
    }

    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    // 如果删除的是节点是叶子节点，则删除该节点
    // 如果删除的节点是非叶子节点，则删除该子树
    public void delNode(int no) {
        /*
        二叉树单向的，判断当前节点的子节点是否需要删除节点，而不能去判断当前这个节点是不是需要删除节点
        如果当前节点的左子节点不为空，并且左子节点，就是要删除的节点，就将 this.left=null,并且返回(结束递归删除)
        如果当前节点的右子节点不为空，并且右子节点，就是要删除的节点，就将 this.right=null,并且返回(结束递归删除)
        如果第2和第3步没有删除节点，那么我们就需要向左子树进行递归删除
        如果第4步也没有删除节点，则应当向右子树进行递归删除
         */
        if (this.left != null && this.left.no == no) {
            this.left = null;
            return;
        }
        if (this.right != null && this.right.no == no) {
            this.right = null;
            return;
        }
        // 向左子树进行递归删除
        if (this.left != null) {
            this.left.delNode(no);
        }
        // 向右子树进行递归删除
        if (this.right != null) {
            this.right.delNode(no);
        }
    }


    /**
     * 编写前序遍历
     */
    public void perOrder() {

        // 先输出父节点
        System.out.println(this);
        // 递归向左子树前序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.perOrder();
        }
        // 递归向右子树前序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.perOrder();
        }
    }

    /**
     * 编写中序遍历
     */
    public void infixOrder() {
        // 递归向左子树中序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        // 输出父节点
        System.out.println(this);
        // 递归向右子树中序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    /**
     * 编写后序遍历
     */
    public void postOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }
        if (this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }

    /**
     * 前序遍历查找
     *
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node，如果没有找到返回null
     */
    public HeroNode perOrderSearch(int no) {
        System.out.println("前序遍历查找");
        // 比较当前结点是不是
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        // 判断当前节点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        // 如果左递归前序查找，找到节点，则返回
        HeroNode resNode = null;
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.perOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            // 说明左子树找到
            return resNode;
        }
        // 左递归前序查找，找到节点，返回，否则继续判断
        // 当前节点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.perOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    /**
     * 中序遍历查找
     *
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node，如果没有找到返回null
     */
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        System.out.println("中序遍历查找");
        HeroNode resNode = null;
        // 判断当前节点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        // 如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前节点比较，如果是返回当前节点
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        // 否则继续进行右递归的中序查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    /**
     * 后序遍历查找
     *
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node，如果没有找到返回null
     */
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
        System.out.println("后序遍历查找");
        HeroNode resNode = null;
        // 判断当前节点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序 查找
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.postOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            // 说明左子树找到
            return resNode;
        }
        // 如果左子树没有找到，则向右子树进行后序遍历查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.postOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        // 如果左右子树都没有找到，就比较当前节点是不是
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        return resNode;
    }
}

